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Praktikum Datenbanksysteme
Herbstsemester 2012
Dr. Andreas Geppert
Platform Architecture
Technology Infrastructure Services
Credit Suisse
[email protected]
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Herbstsemester 2012 Slide 1
Themenübersicht
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konzeptueller Entwurf
logischer Entwurf
Konsistenzbedingungen
Datenmanipulation
Anfragen
Transaktionen
Sichten
Stored Procedures und benutzerdefinierte Funktionen
Trigger
Datenbankanwendungen m it Java (JDBC, SQLJ)
evtl. Web-Anwendungen mit JEE (JDBC, SQLJ)
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JDBC
Motivation
■ Datenbankanbindung für Java-Anwendungen
■ Probleme:
– unterschiedliche Typsysteme (Java vs. SQL)
– DBMS-Spezifika (SQL-Dialekte)
– unterschiedliche Protokolle (technisch, Netzwerk)
■ JDBC
– definiert Abbildung der Typsysteme
– Schnittstellen für Datenbankanbindung (API)
– Flexibilität bzgl. Protokoll
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JDBC
API
■ API definiert Schnittstellen
– Datenbankverbindungen (Connection)
Java-App.
– Befehle (Statement)
– Ergebnisse (ResultSet)
– Metadaten (versch. Formen)
■ Treiber (Driver)
– implementiert API
JDBC-API
JDBC-Treiber
■ Treiber-Manager (DriverManager)
– registriert Treiber
– kann Verbindungsanfragen weiterleiten
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JDBC
Treiber
Java App
Java App
Type 1 Driver
(JDBC/ODBC-Bridge)
Java App
Java App
Type 2 Driver
Type 3 Driver
Native Library/Client
ODBC-Driver
Independent protocol
Type 4 Driver
JDBC-server
Proprietary protocol
DBMS-specific protocol
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JDBC
Treiber (2)
■ Treiberklassen müssen geladen sein
– mittels Properties-File
– durch Application-Server
– explizit
// load driver
Class.forName("org.postgresql.Driver "); // Typ 4
Class.forName("COM.ibm.db2.jcc.DB2Driver"); // Typ 4
Class.forName("COM.ibm.db2.jdbc.net.DB2Driver"); // Typ 3
Class.forName("COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver"); // Typ 2
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JDBC
Typische Verarbeitungssequenz
DriverManager
getConnection()
Connection
createStatement(), prepareStatement()
Statement
execute()
executeQuery()
ResultSet
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JDBC
Datenbankverbindungen
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Grundlage des Datenbankzugriffs über JDBC
erhältlich vom Treiber-Manager
Treiber-Manager ermittelt geeigneten Treiber
basierend auf Datenbank-URL
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jdbc:postgresql://localhost:5432/cashdb
jdbc:db2:mydb
jdbc:db2://myhost.mydomain.com:6789/mydb
jdbc:oracle:oci:@
jdbc:oracle:thin:@myhost:1521:myorainst
■ alternativ DB-Verbindung durch Datenquelle (DataSource)
– zusätzlich Verwaltung von Connection Pools
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JDBC
Statements
■ “einfache” Statements
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erzeugt mit Connection.createStatement()
SQL-Befehle als Zeichenkette
Konvertierung in SQL-Formate durch Appl.
execute, executeQuery, executeUpdate, …
■ Prepared Statements
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parametrisiert (? als Platzhalter)
erzeugt mit Connection.prepareStatement(SQL-Befehl)
mit unterschiedlichen aktuellen Params mehrfach ausführbar
Methoden zum Setzen von Parametern
 setInt, setString, etc.
– execute, executeQuery, executeUpdate, …
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JDBC
Statements (cont.) & Ergebnisse
■ Callable Statements
– für Prozeduraufrufe
■ Ergebnismengen (ResultSet)
– Ergebnis von Anfragen
 vgl. mit Cursors
– Verarbeitung durch Iteration
– Spezialfall: mehrere Ergebnismengen
■ Zahl der geänderten Tupel
– im Fall von Aenderungen
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JDBC
Standardisierung und Implementierung
■ JDBC:
– standardisiert als Teil von J2EE
– Treiber erhältlich für viele DBMS
■ JDBC 2
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erweitert JDBC 1
flexiblere Verarbeitung von Ergebnismengen
Aenderung von Ergebnissen während Iteration
objektrelationale Konzepte
 Referenztypen
 strukturierte Typen (UDTs)
 Arrays
– unterschiedlicher Implementierungsstand je nach DBMS!
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SQLJ
■ statische Anbindung für Java an relationale DBS
■ statisch:
– Ueberprüfung von Anfragen / DB-Befehlen zur Kompilationszeit
– Anfragen / DB-Befehlen müssen im Vorhinein bekannt sein
– modolo Parametrisierung
■ mehr Garantien bzgl. Korrektheit
■ bessere Performance möglich
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SQLJ
sqlj
Exemplar
DB
Program.sqlj
Program.java
Program_SJProfile0.ser
javac
Program_SJProfileN.ser
Program.class
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SQLJ: Präprozessor
■ Präprozessor
– überprüft Syntax
 Syntaxfehler werden erkannt und rapportiert
 “offline checking”
– generiert reinen Java-Code
■ optional:
– Ueberprüfung der Semantik von Anfragen/Befehlen
 "online checking"
 basierend auf Beispiel-DB (“exemplar database”)
– Typkorrektheit etc.
– Customizing für DBMS
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SQLJ: Syntax
■ SQL-Anweisungen im Java-Code durch #sql markiert
■ Bsp: #sql { select count(*) into :cnt from vehicle };
■ Context:
– Abstraktion von (JDBC-) Connections
– erlaubt mehrere simultane Verbindungen
■ Bsp:
#sql Context CashContext; ...
CashContext ctxt = new CashContext(...);
#sql [ctxt] { select count(*) into :cnt from vehicle };
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SQLJ: Iteratoren
■ Verarbeitung von Ergebnismengen: in SQLJ mit Iteratoren
■ "benannte" Iteratoren: definieren Attributname/Typ
■ Generator erzeugt Zugriffsmethode
■ Zugriff auf Ergebnisattribute mit generierten Methoden
#sql iterator MemberIterator(int
memberNr, String name);
...
MemberIterator mit = null;
#sql [ctxt] mit = { select m.memberNr, m.oid->getMemberName as name ...};
while (mit.next()) { ... }
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SQLJ: Iteratoren
#sql iterator MemberIterator(int
memberNr, String name);
...
MemberIterator mit = null;
#sql [ctxt] mit = { select m.memberNr, m.oid->getMemberName as name ...};
while (mit.next()) {
System.out.println("member " + mit.memberNr() + " heisst " + mit.name());
}
mit.close();
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SQLJ: Parameter
■ Angabe von Parametern möglich
int nr = 4711;
#sql [ctxt] { delete from member where m.memberNr = :nr };
■ Aenderungen: Anzahl geänderter Tupel
ExecutionContext ectxt = ctxt.getExecutionContext();
#sql [ctxt, ectxt] { delete from member where m.memberNr = :nr };
System.out.println("Anzahl geloeschter Tupel: " + ectxt.getUpdateCount());
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